001 物联网发展介绍

物联网的发展介绍2010年8月中国电信股份有限公司上海研究院诸瑾文中国电信上海研究院Government&EnterpriseCustomerDepartment2目录什么是物联网物联网主要技术概览物联网发展现状中国电信案例介绍应用现状技术现状运营现状接应国家政策关注用户需求构建运营体系推进重点应用中国电信上海研究院Government&EnterpriseCustomerDepartment3物联网离我们很远英国生命信托基金会计划建设全智能化老年公寓，使老人在未来可以不受养老院束缚，在自己家中过上高质量生活。公寓将采用电脑技术、无线传输技术等手段，在地板和家电中植入电子芯片装置，使老人的日常生活处于远程监控状态。如果老人走出房屋或摔倒，地面安全传感器会立即通知医护人员或亲属；冰箱里的牛奶翻倒撒出，或是锅在炉灶上无人看管，冰箱和厨房的传感器也会发出警报；自动化“药剂师”会提醒老人准时吃药；娱乐传感器则在老人进门时自动播放主人喜爱的音乐，并适时调节暖气和灯光。预计这种智能化老年公寓的雏形最早可在2028年问世，技术成熟则要到2048年。中国电信上海研究院Government&EnterpriseCustomerDepartment4物联网离我们很近物联网的部分应用已经存在在我们的生活之中。基于物体识别技术的应用M2M应用二代身份证ETC（ElectronicTollCollection），电子不停车收费系统……营运车辆监控和调度无线POS……中国电信上海研究院Government&EnterpriseCustomerDepartment5物联网的概念中国电信上海研究院Government&EnterpriseCustomerDepartment6物联网概念产生的历史日韩泛在网战略概念提出ITU物联网报告智慧地球1999200420052008美国麻省理工大学Auto-ID实验室提出物联网概念；即把所有物品通过射频识别等信息传感设备与互联网连接起来，实现智能化识别和管理感知中国2009日韩2004年提出“泛在网络”战略；希望到2010年建立一个有线无线全覆盖、所有终端都接入、各类信息化应用满足需求的信息化社会在突尼斯举行的信息社会世界峰会(WSIS)上，国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005：物联网》；报告最先描绘了物联网的体系架构：感知层、网络层、应用层；在2008年11月IBM提出“智慧的地球”概念，以此做为经济振兴战略；2009年1月，美国总统奥巴马在和工商领袖举行的圆桌会议上对此给予了积极的回应；2009年8月7日，国务院总理温家宝视察中科院无线传感网工程中心无锡研发分中心；明确要求尽快建立中国的传感信息中心，或者叫“感知中国”中心。中国电信上海研究院Government&EnterpriseCustomerDepartment7移动网（2G/3G）互联网与物联网相关的几个概念•传感网、M2M、物联网、泛在网概念的出发点和侧重点不完全一致，但其目标都是突破人与人通信的模式，建立物与物、物与人之间的通信“物联网”涵盖M2M、传感网的全部内容传感网M2M物联网泛在网传感网是指由传感器节点通过自组织或其他方式组成的网络物联网是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的嵌入式芯片和软件，使之成为“智能物体”，通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现物与物、物与人之间的互联M2M是指一方或双方是机器且机器通过程序控制，能自动完成整个通信过程。M2M是物联网发展的前期探索泛在网是指基于个人和社会的需求，利用现有的和新的网络技术，实现人与人、人与物、物与物之间按需进行的信息获取、传递、存储、认知、决策、使用等服务，泛在网网络具备超强的环境感知、内容感知及智能性，为个人和社会提供泛在的、无所不含的信息服务和应用。泛在网反映了信息社会发展的远景和蓝图，具有比“物联网”更广泛的内涵物联网必须以互联网和移动网（2G/3G）为基础中国电信上海研究院Government&EnterpriseCustomerDepartment8与物联网相关的几个概念——智慧地球智慧的地球物联化—更透彻的感知互联化—更全面的互联互通智能化—更深入的智能人企业、机构、行业社会系统自然生态系统中国电信上海研究院Government&EnterpriseCustomerDepartment9目录什么是物联网物联网主要技术概览物联网发展现状中国电信案例介绍应用现状技术现状运营现状接应国家政策关注用户需求构建运营体系推进重点应用中国电信上海研究院Government&EnterpriseCustomerDepartment10物联网体系架构物联网不是对现有技术的颠覆性革命，而是通过对现有技术的综合运用，实现全新的通信模式转变，同时，通过这样的融合也必定会对现有技术提出改进和提升的要求，以及催生出一些新的技术。中国电信上海研究院Government&EnterpriseCustomerDepartment11感知层关键技术–传感器传感器（transducer/sensor）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并按一定规律转换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。•传感器的类型多样：−温度传感器：隧道消防、电力电缆、石油石化−应变传感器：桥梁隧道、边坡地基、大型结构−微震动传感：周界安全、地震检波、地质物探−压力、水声、空气声等•感知能力＋计算能力＋通信能力•体积小,能耗小•传感网是大量传感器以自组织和多跳的方式构成的无线网络,其目的是协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内感知对象的监测信息,报告给用户作为物联网采集信息的终端工具，就如同是物联网的“眼睛”、“鼻子”和“耳朵”，是实现自动检测和自动控制的首要环节。中国电信上海研究院Government&EnterpriseCustomerDepartment12感知层技术－短距无线传输（WPAN）技术。•IEEE802.15WPAN工作组负责制定无线个人网WPAN的通信标准：-蓝牙（IEEE802.15.1）-低耗电的ZigBee（IEEE802.15.4）-高速传输的UWB（IEEE802.15.3a）•其他：红外、Wifi802.15.4-2006:IEEE用于低速无线个人域网(LR-WPAN)的物理层和媒体接入控制层规范802.15.4a-2007:修订：拓展备选的物理层802.15.4c-2009:修订：拓展备选的物理层以支持中国的314-316MHz,430-434MHz,779-787MHz频带802.15.4d-2009:修订：拓展备选的物理层以支持日本的950MHz频带中国电信上海研究院Government&EnterpriseCustomerDepartment13感知层技术–传感器网络传感器网络是由许多在空间上分布的自动装置组成的一种计算机网络，这些装置使用传感器协作地监控不同位置的物理或环境状况（比如温度、声音、振动、压力、运动或污染物）。无线传感器网络的发展最初起源于战场监测等军事应用。而现今无线传感器网络被应用于很多民用领域，如环境与生态监测、健康监护、家庭自动化、以及交通控制等。传感器网络的每个节点除配备了一个或多个传感器之外，还装备了一个无线电收发器、一个很小的微控制器和一个能源（通常为电池）。单个传感器节点的尺寸大到一个鞋盒，小到一粒尘埃。传感器节点的成本也是不定的，从几百美元到几美分，这取决于传感器网络的规模以及单个传感器节点所需的复杂度。传感器节点尺寸与复杂度的限制决定了能量、存储、计算速度与带宽的受限中国电信上海研究院Government&EnterpriseCustomerDepartment14感知层关键技术–RFID最简单的RFID系统：由标签（Tag）、阅读器（Reader）及天线（Antenna）组成，实际应用时需与计算机及应用系统相结合。标签（Tag）：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。阅读器（Reader）：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；间传递射频信号。天线（Antenna）：在标签和读取器间传递射频信号。中国电信上海研究院Government&EnterpriseCustomerDepartment15网络层关键技术-传感网与通信网的融合•传感网只有在特定范围内组网，不可能实现任何时间、任何地点的无缝隙的覆盖。•只有实现各种传感网络的互联、广域的数据交互和多方共享，以及规模性的应用，才能真正建立一个有效的物联网。通信网络是实现“物联网”必不可少的基础设施，安置在动物、植物、机器和物品上的电子介质产生的数字信号可随时随地通过无处不在的通信网络传送出去。中国电信上海研究院Government&EnterpriseCustomerDepartment16并行计算集群计算网格计算云计算“云计算”技术的运用，使数以亿计的各类物品的实时动态管理变得可能。应用层关键技术－基于云计算的应用处理中心中国电信上海研究院Government&EnterpriseCustomerDepartment17管理基础设施即服务(Infrastructure-as-a-Service)软件即服务(Application/Software-as-a-Service)平台即服务(Platform-as-a-Service)大型企业中小企业Internet/Intranet服务提供商外包客户资源虚拟化自动化部署负载管理安全性动态规模扩展用户管理多租户服务运营分布式存储Hadoop系统监控网盘数据分析应用开发云测试云虚拟桌面企业级协作企业应用支付服务资产管理配置管理监控计费服务管理订阅管理……SLA………身份服务MapReduceBigTable服务组装应用模板应用层关键技术－基于云计算的应用处理中心中国电信上海研究院Government&EnterpriseCustomerDepartment18目录什么是物联网物联网主要技术概览物联网发展现状中国电信案例介绍应用现状技术现状运营现状接应国家政策关注用户需求构建运营体系推进重点应用中国电信上海研究院Government&EnterpriseCustomerDepartment191950%数据来源：易观国际，2007根据易观市场观察，2008年M2M终端出货量达到500万台，且能保持50%的复合增长速率，预计2011年出货量将达到2600万台。-易观咨询广阔的市场空间中国电信上海研究院Government&EnterpriseCustomerDepartment20M2M管理平台M2M业务实现M2M业务运营M2M终端移动POS金融供应链智能运输工业自动化智能建筑消防公共安全环境保护气象数字化医疗遥感勘测军事农业林业水务电力煤炭石化物流、零售、自动服务设备、安全、节能生产、安全、防灾、水电油气防火、勘察、报警污染检测、报警水质、水量、污染、安全大棚、土壤、灌溉、环境、跟踪抄表、监控、节能设备、临床、辅助诊断、病程险情、油井、运输、管线联动、消防栓、定位、调度照明、信号、应急、灾害、识别大地勘测、森林、地震、海洋侦查、监控、定位、评估降水、防洪、远程设备交易、订单、跟踪、识别通风、瓦斯、救灾定位库存、车队、监控、导航、识别、货物电子支付、实时信息广泛的应用领域中国电信上海研究院Government&EnterpriseCustomerDepartment21通过市场研究、客户访谈与应用推广，分析总结物联网应用的市场特征碎片化的大市场市场增量需求缺乏，客户认知度不高缺乏能引领市场的强势企业主导商业模式尚处形成阶段缺乏完整的资源基础，如传感节点、公共平台、IPv6等标准化体系尚不成熟缺乏标准化应用产品各行各业及不同的家庭都存在与物联网有关的需求，我们面临的市场很大！但每个客户对产品数量的需求都较少，因此单个产品的市场很小！1不同应用在传